Tại sao thiết bị điện van nhiều vòng lại quan trọng trong tự động hóa công nghiệp?

Trong hệ thống tự động hóa công nghiệp, thiết bị điện van xoay đa năng là thiết bị truyền động cốt lõi để kiểm soát việc phân phối môi trường chất lỏng. Khả năng xoay liên tục hơn 360 độ của nó khiến nó trở thành đối tác lý tưởng cho các van cổng, van chặn và các van khác yêu cầu nhiều vòng quay. Loại thiết bị này tích hợp cấu trúc cơ khí và công nghệ điều khiển thông minh để xây dựng liên kết điều khiển tự động hóa ổn định và đáng tin cậy trong các kịch bản công nghiệp khác nhau. Khái niệm thiết kế và đặc điểm chức năng của nó có tác động sâu sắc đến hiệu quả và an toàn của sản xuất công nghiệp. ​

Hợp tác thiết kế lõi thông minh và hệ thống truyền động ​

Các đặc tính thông minh của thiết bị điện van đa vòng có nguồn gốc từ các mạch tích hợp quy mô cực lớn. Thành phần cốt lõi này mang lại cho thiết bị khả năng xử lý dữ liệu và phân tích lệnh mạnh mẽ. Bộ điều khiển thông minh tương thích với các tín hiệu dòng điện tương tự tiêu chuẩn, tín hiệu chuyển mạch và nhiều giao thức bus, đồng thời có thể nhận hướng dẫn của hệ thống điều khiển trong thời gian thực và chuyển đổi chính xác chúng thành các thông số hoạt động của van. ​Kết hợp với lõi thông minh là hệ thống truyền động động cơ không đồng bộ ba pha. Động cơ tạo thành một chuỗi truyền lực với trục đầu ra rỗng thông qua bộ giảm tốc trục vít.

Các đặc tính của động cơ không đồng bộ ba pha cho phép nó duy trì công suất đầu ra ổn định trong điều kiện dao động điện áp nhỏ, trong khi tác dụng giảm tốc và tăng mô-men xoắn của bộ giảm tốc bánh răng trục vít có thể chuyển chuyển động quay tốc độ cao của động cơ thành chuyển động mô-men xoắn lớn của trục đầu ra. Sự kết hợp này đáp ứng yêu cầu về công suất cho việc đóng mở van. Thông qua chức năng tự khóa của bộ giảm tốc, vị trí van được khóa chắc chắn khi mất điện hoặc tắt nguồn, tránh sự cố van do sốc áp suất trung bình và mang lại sự bảo vệ cơ bản cho an toàn sản xuất. ​

Khả năng thích ứng công nghiệp của chế độ hoạt động và thiết kế bảo vệ

Cơ chế chuyển đổi chế độ kép bằng tay và bằng điện là thiết kế chính của thiết bị điện van nhiều vòng để thích ứng với môi trường công nghiệp phức tạp.

Ở chế độ điện, thiết bị có thể thực hiện hoạt động không cần giám sát thông qua trung tâm điều khiển từ xa. Trong hệ thống vận chuyển đường ống dẫn dầu, người điều phối có thể điều khiển tập trung các van dọc tuyến thông qua hệ thống SCADA; khi gặp sự cố mất điện đột ngột hoặc lỗi hệ thống điều khiển, sau khi chuyển sang chế độ thủ công, người vận hành có thể trực tiếp điều khiển van qua tay quay để đảm bảo có thể duy trì lịch trình sản xuất cơ bản trong trường hợp khẩn cấp. Quá trình chuyển đổi này không yêu cầu sự hỗ trợ của công cụ.

Thiết kế liên kết cơ học bên trong cơ cấu sẽ tự động ngắt khỏi liên kết hộp số tay khi có lệnh điện được kích hoạt để tránh nhiễu chuyển động giữa hai chế độ. ​Thiết kế không xâm lấn của thiết bị giúp tăng cường hơn nữa khả năng thích ứng với môi trường của nó.

Cấu trúc phốt kép và thiết kế trục không xuyên vỏ tạo thành hàng rào bảo vệ kép. Vòng đệm bên ngoài sử dụng cấu trúc tổng hợp của khung kim loại và cao su chịu dầu, có thể chống lại sự ăn mòn của bụi và hơi nước; vòng đệm bên trong được thực hiện bằng bề mặt tiếp xúc kim loại được gia công chính xác, giúp ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của khí hoặc chất lỏng ăn mòn. Thiết kế này cho phép nó hoạt động ổn định trong thời gian dài trong các nhà máy xử lý nước thải ẩm ướt, nhà máy xi măng nhiều bụi và môi trường sương mù có hàm lượng muối cao ven biển.

Logic thực tế của cơ chế an toàn và mở rộng chức năng

Hệ thống bảo vệ mô-men xoắn là tuyến phòng thủ cốt lõi cho thiết bị điện van nhiều vòng để đảm bảo an toàn cho thiết bị. Thiết bị bảo vệ mô-men xoắn cơ học giám sát sự thay đổi tải của trục đầu ra thông qua kết cấu lò xo và cam. Khi mô-men xoắn của van vượt quá ngưỡng đặt trước do môi trường kết tinh, kẹt vật lạ và các nguyên nhân khác, cam sẽ kích hoạt công tắc giới hạn để cắt nguồn điện động cơ và gửi tín hiệu cảnh báo đến hệ thống điều khiển. Phương pháp phản hồi thuần túy cơ học này không phụ thuộc vào linh kiện điện tử và vẫn có thể hoạt động khi bộ điều khiển bị lỗi. ​

Khả năng mở rộng đa chức năng của thiết bị được thể hiện qua thiết kế mô-đun của nó. Bằng cách kết hợp với bộ truyền động điện, khả năng điều chỉnh công suất đầu ra có thể được tăng cường để đáp ứng các yêu cầu về tốc độ trong các điều kiện tải khác nhau; khi kết hợp với bộ truyền vị trí, việc mở van thời gian thực có thể được chuyển đổi thành tín hiệu điện và đưa trở lại hệ thống điều khiển để tạo thành mạch điều khiển vòng kín hoàn chỉnh.

Bằng cách thêm bộ giảm tốc giai đoạn đầu, bộ truyền động nhiều vòng quay có thể được chuyển đổi linh hoạt thành bộ truyền động hành trình góc hoặc hành trình tuyến tính. Chế độ hành trình góc phù hợp với các loại van như van bi và van bướm cần quay 90 độ, trong khi chế độ hành trình tuyến tính phù hợp với các thiết bị như van điều khiển yêu cầu chuyển động tuyến tính.